Сегодня современной квантовой тренажеров предлагают широкий спектр возможностей для подготовки и изучения сложных квантовых состояний. Они реализуются с помощью ультрахолодных атомов в оптических решетках, ридберговских атомов, ионов в ловушке и сверхпроводниковых квантовых битов. Особенно увлекательным класса квантовых состояний являются топологическими состояниями материи. Дэвид Таулеса, Дункан Холдейн и Майкл Костерлица были удостоены Нобелевской премии по физике в 2016 году за теоретическое открытие. Эти состояния вещества характеризуются нелокальных квантовых корреляций и особой прочностью против местных искажений, которые неизбежно возникают в экспериментах.
«Определение и характеризующие такие топологические фазы в экспериментах-это большая проблема,» сказал Бенуа Vermersch в jinlong ю и Андреас elben отель из Центра квантовой физики Инсбрукского университета и Института квантовой оптики и квантовой информации Австрийской академии наук. «Топологические фазы не могут быть определены локальные измерения из-за своих особых свойств. Поэтому мы разрабатываем новые протоколы измерений, которые позволят экспериментальной физики, чтобы охарактеризовать этих государств в лаборатории».В последние годы эта задача уже выполнена для невзаимодействующих систем. Однако для взаимодействующих систем, которые в будущем также могут быть использованы в качестве топологических квантовых компьютеров, это не было возможно до сих пор.
С случайных измерений к определенному результату
В развития науки, физиков из исследовательской группы Петер Цоллер теперь предлагаю протоколы измерений, которые позволяют измерять так называемые топологические инварианты. Эти математические выражения, описывающие общие свойства топологических пространств и позволяют в полной мере выявить топологические взаимодействия государства с глобальной симметрии в одномерных, бозонных систем. «Идея нашего подхода заключается в подготовке такого топологические состояния в квантовом симуляторе. Теперь так называемые проводили выборочные измерения и топологические инварианты берутся из статистических корреляций этих случайных измерений», — поясняет Андреас elben отель. Особенностью этого метода является то, что несмотря на топологические инварианты являются очень сложными, нелокальные корреляционные функции, они еще могут быть извлечены из статистических корреляций простых, местных случайных измерений. Как метод, недавно представленный исследовательской группой для сравнения квантовых состояний в компьютеров или симуляторов, таких случайных измерений в экспериментах сегодня. «Поэтому наши протоколы для измерения топологические инварианты могут быть непосредственно применены в существующих экспериментальных площадок», — говорит Бенуа Vermersch.
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!